精品解析：湖北省荆州部分学校2025-2026学年高二上学期12月月考物理试卷

2025—2026学年度上学期第二次阶段性练习 高二物理试卷 考试时间：2026年1月9日下午18∶25-19∶40 试卷满分：100分祝考试顺利 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2、答选择题时必须使用2B铅笔，将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3、答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4、所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5、考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 汤逊湖畔的早晨，小明坐在教室里早读，他听见周围几位同学的早读内容。小张：物理学家楞次总结了感应电流方向的规律，感应电流的磁场方向总要促使引起感应电流的磁通量的变化；小王：麦克斯韦从场的观点出发提出，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；小李：物理学家纽曼和韦伯最早发现电磁感应现象；物理老师说：法拉第指出，闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，小明觉得只有一个人读的是正确的内容，这个人是（　　） A. 小张 B. 小王 C. 小李 D. 物理老师 【答案】D 【解析】 【详解】A．楞次定律指出，感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流的磁通量变化，而不是促使变化。故小张的说法错误，故A错误； B．“变化的磁场产生电场”是法拉第电磁感应定律的内容（法拉第发现），并非麦克斯韦提出；麦克斯韦提出了“变化的电场产生磁场”（位移电流假说）。故小王的说法错误，故B错误； C．电磁感应现象最早由法拉第于1831年发现，纽曼和韦伯虽在数学表述上有贡献（如1845-1846年完善公式），但并非最早发现者。故小李的说法错误，故C错误； D．法拉第电磁感应定律定量表明，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比（），尽管数学形式由后人完善，但法拉第定性描述了这一关系。故物理老师的说法正确，故D正确。 故选D。 2. 小明心想，磁通量你们都不会，那磁通量的单位不是更要把你们难住了。下面属于磁通量的单位且用国际单位制中基本单位表示的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】磁通量可表示为 可得磁通量的单位用基本单位表示应为 故选C。 3. 磁场的高斯定理指出通过磁场中任一闭合曲面的总磁通量恒等于零。如图所示，为一金属球壳的俯视图，CD过球心O，AB不过球心，在球心O的右侧放置一小磁针，以磁感线穿入球壳为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. C、D两点处的磁感应强度方向相反 B. 若磁针沿CD向右移动，球壳上的磁通量改变 C. 球壳上单位面积的磁通量处处大小相等 D. AB左右两侧球壳上的磁通量大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图小磁针的左侧为N极，结合磁场方向的特点可知，C、D两点的磁感应强度方向都水平向左，故A错误； B．磁针沿CD运动，球壳上总的磁通量始终为0，故B错误。 C．由于球壳上的各点到小磁针的距离不都相同，球壳上单位面积的磁通量不是处处大小相等，故C错误； D．根据题意可知，AB左右两侧球壳上的磁通量大小相等，故D正确。 故选D。 4. 小明想：怎么还有高斯的事，他不是数学王子吗，难道物理学家数学都这么好，我也要好好学数学！如图所示，已知椭圆（）离心率的平方为，左、右焦点分别垂直纸面放置有相同电流大小的2根无限长直导线，左焦点电流方向垂直纸面向内，右焦点电流方向垂直纸面向外，已知无限长直导线在空间某点产生的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，则下列说法正确的是（　　） A. 点的磁感应强度方向竖直向上 B. 点磁感应强度大小等于点 C. 点磁感应强度大小大于点 D. 从到磁感应强度大小先增大再减小 【答案】B 【解析】 【详解】椭圆的离心率平方为 即 又因为 联立两式可解得 所以，两个焦点坐标分别为F₁（-b，0）和F₂（b，0）。椭圆的顶点坐标为A（-a，0），C（0，b）。由可得 所以A点坐标为（，0）。设无限长直导线在距离r处产生的磁感应强度大小为 其中k为比例常数。 A．C点到和的距离相等，均为 因此，两根导线在C点产生的磁感应强度大小相等，根据右手定则，（电流向内）在C点产生的磁场方向垂直于连线指向右下方；（电流向外）在C点产生的磁场方向垂直于连线指向左下方。根据矢量合成的平行四边形定则，合磁场方向为竖直向下，故A错误； B．O点到和的距离均为b。在O点产生的磁场 方向竖直向下；在O点产生的磁场 方向也为竖直向下。所以O点的合磁感应强度大小为 A点到的距离 到的距离 在A点产生的磁场 方向竖直向上；在A点产生的磁场 方向竖直向下。所以A点的合磁感应强度大小为 即，故B正确； C．由A的解析可知，C点的合磁场是和的竖直分量之和。连线与y轴夹角为45°，与水平方向夹角为45°。所以 其中 解得 所以，故C错误； D．在和的连线上任取一点坐标为（x，0）（其中）。和在该点产生的磁场方向均竖直向下。合磁感应强度大小为 当x从-b趋近到0时，分母增大，减小；当x从0趋近到b时，分母减小，增大。因此，从到磁感应强度大小先减小再增大，故D错误。 故选B。 5. 小明被这个数学题难住了，他想去找数学老师，但是数学老师没有早自习，现在应该在开车来学校的路上，小明突发奇想，如图所示。如果数学老师开车来学校，车后方用细绳连接了一根长度为的导体棒，导轨间距为，已知，整个导体棒材料均匀总电阻为，导轨左端连接定值电阻，整个空间中存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，车以速度匀速向右运动，忽略一切阻力和导轨的电阻，下列说法正确的是（　　） A. 两点间的电势差为 B. 感应电流的方向由到， C. 汽车发动机牵引力的功率为 D. 电阻的热功率为 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电磁感应定律可知，此时导体棒ad产生的感应电动势为 由于 可知导体棒ab段、cd段产生的感应电动势为 导体棒bc段产生的感应电动势为 根据欧姆定律可知，电路中的电流 则bc两端的电势差 两点间的电势差为，故A正确； B．根据右手定则可知，感应电流方向由c到b，因此，故B错误； C．对金属棒进行受力分析可知，此时受力平衡，则有 汽车发动机牵引力的功率为，故C错误； D．电阻的热功率为，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，圆心为O、直径的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。金属杆OP长度与导轨半径相等，单位长度电阻，OP绕O点以角速度逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，阻值的电阻和电容的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻均不计，电压表V、电流表A均是理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 流过电阻R的电流方向为b→a B. 电流表的读数为1.25A C. 电压表的读数为7.5V D. 电容器的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．OP绕O点逆时针匀速转动，根据右手定则可知，电流从PO流向M点，所以流过电阻R的电流方向为a→b，故A错误； B．电流从PO流向M点，则产生的电动势为 PO的电阻为 电流表的读数为，故B错误； C．电压表的读数为，故C正确； D．电容器两端电压 电容器的电荷量为，故D正确。 故选CD。 7. 数学老师出了这样一道数学题：求单位圆做纯滚动时圆上一点的轨迹方程，小明马上想到，物理中也有这样类似的曲线，记得物理老师说过这种运动是圆周运动和直线运动的合成，当时老师还出了这样一个题。在空间存在一范围足够大的匀强磁场和匀强电场。磁场方向垂直于平面向外，磁感应强度大小为；电场方向为轴正向，电场强度为，一质量为，电荷量为（）的粒子从坐标原点以初速度沿轴正向发射，其运动轨迹如图所示。不计重力，则（　　） A. 粒子向轴正向上运动的过程中电势能逐渐增大 B. 粒子能到达的最低点距轴距离为 C. 运动过程中粒子的最大速度为 D. 运动过程中粒子做一次周期性运动沿轴前进 【答案】C 【解析】 【详解】A．正电荷向y轴正向上运动，沿电场方向运动，电场力做正功，电势能减小，故A错误； B．如图所示 将v0分解为v1和v2，且使v1满足qv1B=qE，即v1引起的洛伦兹力与粒子所受电场力平衡，得 则粒子的运动可以分解成由v1引起的沿x轴正方向的匀速直线运动，和由v2引起的在xOy平面内做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 解得 粒子能到达的最低点距x轴距离 解得，故B错误； C．粒子实际的运动就是这两个分运动的合运动，当两个分运动的速度均沿x轴正方向时，粒子的合速度最大，故C正确； D．粒子做圆周运动的周期为 运动过程中粒子做一次周期性运动沿轴前进，故D错误。 故选C。 8. 想起物理老师的话，小明顿时觉得物理真是太奇妙了，为了报答物理老师，小明又把数学老师车里减震装置的螺旋弹簧拆下来送给了物理老师，老师当场就给小明做出了这样一个装置。两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为，底端接阻值为的电阻。将质量为的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（　　） A. 金属棒向下运动时，流过电阻的电流方向为 B. 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度 C. 金属棒的速度为时，所受的安培力大小为 D. 电阻上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据右手定则判断出通过R的电流方向为，故A正确； B．刚开始时金属棒只受重力，则释放瞬间金属棒的加速度为重力加速度g，故B正确； C．金属棒的速度为时，金属棒切割磁感线产生的电动势为 电流为 安培力为，故C正确； D．金属棒的重力势能转化为弹性势能和焦耳热，所以电阻R上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少，故D错误。 故选ABC。 9. 小明已经把数学老师的车拆完了，想找物理老师玩一下其他的仪器，他想起物理老师办公室有一台带速度选择器的质谱仪。如图所示，速度选择器中的磁场与电场相互垂直，磁感应强度为，两板间距离为；偏转分离器的半圆柱形通道上下表面内半径均为、外半径均为，通道入口在中缝处，通道内的匀强磁场磁感应强度为，正对着通道出口处放置照相底片，记录粒子从出口射出时的位置。同位素粒子Ⅰ和Ⅱ经加速后恰能通过速度选择器，进入分离器后做匀速圆周运动并均能打在照相底片上，其中粒子Ⅰ恰能击中照相底片的正中间位置。已知粒子Ⅰ的质量为，粒子Ⅱ的质量为（），带电量均为（），不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 通过速度选择器的速度为 B. 速度选择器极板间电压为 C. 粒子Ⅱ在偏转分离器中的半径为 D. 为了保证两种粒子都能击中照相底片，速度选择器极板间的电压调节范围为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．粒子I恰好击中底片正中间，轨道半径 根据 可得速度，故A正确； B．粒子经过速度选择器，有 解得，故B错误； C．根据 可得，故C错误； D．电压最低时至少要让粒子I打在底片最内侧，则有， 电压最高时粒子II刚好打在底片最外侧，则有， 为了保证两种粒子都能击中照相底片，速度选择器极板间的电压调节范围为，故D正确。 故选AD。 10. 小明受物理老师的启发，觉得这个粒子在磁场里运动真有意思，但是这样对空间中的磁场利用率太低了，如果我事先预料好粒子的运动轨迹，就可以限定一个最小的磁场了，想到这里，小明开心的给自己出了这样一道题！一质量为、电量为的带电粒子以速度从轴上的点垂直轴射入第一象限，第一象限某区域存在磁感强度大小为的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，粒子离开第一象限时速度方向与轴正方向夹角。如图所示（粒子仅受洛伦兹力），下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子带负电荷 B. 带电粒子在磁场中的做圆周运动的圆心角为60° C. 如果该磁场区域是圆形，则该磁场的最小面积是 D. 如果该磁场区域是矩形，则该磁场的最小面积是 【答案】BC 【解析】 【详解】A．磁场方向垂直于纸面向外，粒子在磁场中顺时针偏转，根据左手定则可知，带电粒子带正电荷，故A错误； B．由题意可知粒子在磁场中速度方向改变了60°，则带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心角为60°，故B正确； C．由洛伦兹力提供向心力得 可得轨道半径为 粒子的运动轨迹如图所示 若是圆形区域磁场，则以CD为直径的圆面积最小，根据几何关系可知 故最小面积为，故C正确； D．若是矩形区域磁场，则以CD为长，以圆弧最高点到CD的距离h为宽，则矩形的面积最小，则有 所以矩形区域磁场最小面积为，故D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 小明心想，这样圆形矩形的磁场在现实中真的可以人为创造出来吗，简直就是出题老师折磨考生用的，不如我自己真的验证一下可以检测到的磁场，于是小明设计了下面的实验“研究电磁感应现象”。 （1）将图中所缺的导线补接完整； （2）如果在闭合开关时将线圈插入，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关，且在线圈插入线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将__________（填“向左偏”或“向右偏”）；滑片不动，将原线圈迅速拔出副线圈，电流计指针将__________（填“向左偏”或“向右偏”）。 （3）闭合开关后，将线圈向下插入线圈时，线圈与线圈之间的作用力为__________。“引力”或“斥力”）。 【答案】（1） （2） ①. 向左偏 ②. 向左偏 （3）斥力 【解析】 【小问1详解】 要检测B线圈中有无电流、电流方向，应该把B线圈与电流表连接，形成闭合电路。 【小问2详解】 闭合开关时将线圈A插入B(磁通量增大)，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下 [1] 将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻值增大，电流减小，通过B线圈的磁通量减小，电流表指针偏转方向应向左。 [2] 将原线圈A迅速拔出副线圈B，通过B线圈的磁通量减小，电流表指针偏转方向应向左。 【小问3详解】 闭合开关后，将线圈A向下插入线圈B时，根据楞次定律判断，两线圈间斥力作用以阻碍磁通量的变化。 12. 原来电磁感应就是电源！小明大彻大悟，说罢，便找物理老师借了若干器材想测量自己手中某个电源的电动势和内阻，顺便帮同桌小美测量一下她的电阻丝的电阻率。小明设计了如图（a）所示的电路；是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，是阻值为的保护电阻，滑动片与电阻丝接触始终良好。 （1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图（b）所示，其示数为________。 （2）实验时闭合开关，调节的位置，记录长度和对应的电压、电流，绘制出图（c）所示的图线。根据该图像，可得电源的电动势________（保留三位有效数字）、内阻________；实验中因电表内阻的影响，电动势测量值________真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。 （3）根据实验数据作出的关系图像如图（d）所示，利用该图像，可求得电阻丝的电阻率约为__________（填正确选项）。 A. B. C. D. 【答案】（1）0.400 （2） ①. 3.00 ②. 1.00##1.0##1 ③. 小于 （3）A 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器读数规则可知，固定刻度是0mm，可动刻度是 则电阻丝的直径为 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 化简可得 根据图像可知图线与纵坐标的交点就是电源的电动势，则电源的电动势为 图像的斜率绝对值为 故电源的内阻为 [3]由图可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，所以电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值。 【小问3详解】 由欧姆定律和电阻定律可知 其中 则 由图像可求得斜率 可得电阻丝的电阻率 故选A。 13. 测量完电源的电动势和内阻后，小明马上就想用一下这个电源研究洛伦兹力的大小。如图所示，水平放置、间距为的平行金属导轨与电源、垂直导轨放置的金属杆构成闭合回路，整个空间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为，电源电动势为、内阻为，静止的金属杆接入电路的电阻为，不计其余的电阻。 （1）求金属杆受到的摩擦力的大小和方向； （2）已知金属杆的横截面积为S，单位体积内的自由电子个数为，求金属杆内平均每个自由电子受到的洛伦兹力的大小。 【答案】（1），水平向左 （2） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律，回路中电流 金属杆所受安培力 方向水平向右，金属杆受力平衡，则摩擦力 方向水平向左。 【小问2详解】 设杆中自由电荷总数 又 解得洛伦兹力 14. 小明发现，某一个方向的洛伦兹力居然是由垂直于该方向的速度决定的，这个性质可太巧妙了，于是小明设计了这样一个情景来研究洛伦兹力。如图所示，空间中存在垂直平面向内的匀强磁场，小物块质量为，带负电，不带电绝缘板质量为，受到水平恒力，水平地面光滑，物块与板间的动摩擦因数，重力加速度为，初始时物块与板均静止，板足够长。 （1）若，求刚开始运动时物块的加速度大小； （2）若，求物块与板刚发生相对运动时物块的速度大小； （3）若，若物块从开始运动到与木板分离所经过时间为，求物块的位移大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 若，假设此时物块与板未发生相对滑动，对整体，根据牛顿第二定律可得 解得 对物块，根据牛顿第二定律可得 解得 故假设成立。 【小问2详解】 若，假设此时物块与板未发生相对滑动，对整体，根据牛顿第二定律可得 解得 对物块，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问3详解】 若，假设此时物块与板未发生相对滑动，对整体，根据牛顿第二定律可得 解得 对物块，根据牛顿第二定律可得 解得 故假设不成立，即刚开始运动时物块就与板发生相对滑动，对物块，当竖直向上的洛伦兹力等于竖直向下的重力时与木板分离，设此时速度大小为，则 根据 此过程，根据动量定理可得 其中 联立，解得 15. 动量定理竟有这样巧妙的应用，小明又一次感受到物理的神奇，原来物理题真的不难，一道看上去很难的题目就是几个简单的模型拼积木罢了，只要基本功到位，熟练掌握物理量背后的联系，物理就没有难题，想到此处，小明信心大增，想挑战一道自己以前从来都不敢看的题。如图所示的金属轨道，部分固定在水平面上，左侧与竖直弧形轨道平滑连接，右侧与足够长的倾斜轨道平滑连接，其中左侧部分轨道间距为，右侧部分轨道间距为，长度足够长，仅轨道的水平部分到之间存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。甲、乙两根均匀金属杆长度都是，电阻均为。质量分别为、，金属杆乙静置于右侧水平轨道上，将金属杆甲从左侧弧形轨道上距水平面高为处静止释放，当金属杆甲越过前已做匀速运动，金属杆乙与金属杆甲共速后冲上右侧倾斜轨道。一切摩擦都忽略不计，除两杆以外其余电阻均不计，整个运动过程中两杆与导轨始终保持良好接触且两杆未发生碰撞，重力加速度为。求： （1）金属杆甲刚进入磁场区域瞬间，金属杆乙加速度的大小； （2）金属杆乙沿右侧倾斜轨道上滑的最大高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设金属杆甲进入磁场时的速度为由 解得 金属杆进入磁场的瞬间 依据闭合电路欧姆定律 对金属杆乙有 解得 【小问2详解】 当金属杆甲进入磁场后达到匀速运动时，回路中无电流，则有 即，规定向右为正方向，根据动量定理得，对金属杆甲 对于金属杆乙 联立解得， 当金属杆甲越过后，甲、乙总动量守恒，设甲、乙两杆第一次共速为，以向右为正方向，由动量守恒定律得 联立解得 此后甲、乙两杆一起匀速运动直到乙冲上右侧倾斜轨道，设乙能上滑的最大高度，则有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度上学期第二次阶段性练习 高二物理试卷 考试时间：2026年1月9日下午18∶25-19∶40 试卷满分：100分祝考试顺利 注意事项： 1、答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2、答选择题时必须使用2B铅笔，将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3、答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4、所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5、考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1. 汤逊湖畔的早晨，小明坐在教室里早读，他听见周围几位同学的早读内容。小张：物理学家楞次总结了感应电流方向的规律，感应电流的磁场方向总要促使引起感应电流的磁通量的变化；小王：麦克斯韦从场的观点出发提出，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；小李：物理学家纽曼和韦伯最早发现电磁感应现象；物理老师说：法拉第指出，闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，小明觉得只有一个人读的是正确的内容，这个人是（　　） A. 小张 B. 小王 C. 小李 D. 物理老师 2. 小明心想，磁通量你们都不会，那磁通量的单位不是更要把你们难住了。下面属于磁通量的单位且用国际单位制中基本单位表示的是（　　） A. B. C. D. 3. 磁场的高斯定理指出通过磁场中任一闭合曲面的总磁通量恒等于零。如图所示，为一金属球壳的俯视图，CD过球心O，AB不过球心，在球心O的右侧放置一小磁针，以磁感线穿入球壳为正方向，则下列说法正确的是（　　） A. C、D两点处的磁感应强度方向相反 B. 若磁针沿CD向右移动，球壳上的磁通量改变 C. 球壳上单位面积的磁通量处处大小相等 D. AB左右两侧球壳上的磁通量大小相等 4. 小明想：怎么还有高斯的事，他不是数学王子吗，难道物理学家数学都这么好，我也要好好学数学！如图所示，已知椭圆（）离心率的平方为，左、右焦点分别垂直纸面放置有相同电流大小的2根无限长直导线，左焦点电流方向垂直纸面向内，右焦点电流方向垂直纸面向外，已知无限长直导线在空间某点产生的磁感应强度大小与该点到导线的距离成反比，则下列说法正确的是（　　） A. 点的磁感应强度方向竖直向上 B. 点磁感应强度大小等于点 C. 点磁感应强度大小大于点 D. 从到磁感应强度大小先增大再减小 5. 小明被这个数学题难住了，他想去找数学老师，但是数学老师没有早自习，现在应该在开车来学校的路上，小明突发奇想，如图所示。如果数学老师开车来学校，车后方用细绳连接了一根长度为的导体棒，导轨间距为，已知，整个导体棒材料均匀总电阻为，导轨左端连接定值电阻，整个空间中存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，车以速度匀速向右运动，忽略一切阻力和导轨的电阻，下列说法正确的是（　　） A. 两点间的电势差为 B. 感应电流的方向由到， C. 汽车发动机牵引力的功率为 D. 电阻的热功率为 6. 如图所示，圆心为O、直径的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。金属杆OP长度与导轨半径相等，单位长度电阻，OP绕O点以角速度逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，阻值的电阻和电容的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻均不计，电压表V、电流表A均是理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 流过电阻R的电流方向为b→a B. 电流表的读数为1.25A C. 电压表的读数为7.5V D. 电容器的电荷量为 7. 数学老师出了这样一道数学题：求单位圆做纯滚动时圆上一点的轨迹方程，小明马上想到，物理中也有这样类似的曲线，记得物理老师说过这种运动是圆周运动和直线运动的合成，当时老师还出了这样一个题。在空间存在一范围足够大的匀强磁场和匀强电场。磁场方向垂直于平面向外，磁感应强度大小为；电场方向为轴正向，电场强度为，一质量为，电荷量为（）的粒子从坐标原点以初速度沿轴正向发射，其运动轨迹如图所示。不计重力，则（　　） A. 粒子向轴正向上运动的过程中电势能逐渐增大 B. 粒子能到达的最低点距轴距离为 C. 运动过程中粒子的最大速度为 D. 运动过程中粒子做一次周期性运动沿轴前进 8. 想起物理老师的话，小明顿时觉得物理真是太奇妙了，为了报答物理老师，小明又把数学老师车里减震装置的螺旋弹簧拆下来送给了物理老师，老师当场就给小明做出了这样一个装置。两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为，底端接阻值为的电阻。将质量为的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（　　） A. 金属棒向下运动时，流过电阻的电流方向为 B. 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度 C. 金属棒的速度为时，所受的安培力大小为 D. 电阻上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量 9. 小明已经把数学老师的车拆完了，想找物理老师玩一下其他的仪器，他想起物理老师办公室有一台带速度选择器的质谱仪。如图所示，速度选择器中的磁场与电场相互垂直，磁感应强度为，两板间距离为；偏转分离器的半圆柱形通道上下表面内半径均为、外半径均为，通道入口在中缝处，通道内的匀强磁场磁感应强度为，正对着通道出口处放置照相底片，记录粒子从出口射出时的位置。同位素粒子Ⅰ和Ⅱ经加速后恰能通过速度选择器，进入分离器后做匀速圆周运动并均能打在照相底片上，其中粒子Ⅰ恰能击中照相底片的正中间位置。已知粒子Ⅰ的质量为，粒子Ⅱ的质量为（），带电量均为（），不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 通过速度选择器的速度为 B. 速度选择器极板间电压为 C. 粒子Ⅱ在偏转分离器中的半径为 D. 为了保证两种粒子都能击中照相底片，速度选择器极板间的电压调节范围为 10. 小明受物理老师的启发，觉得这个粒子在磁场里运动真有意思，但是这样对空间中的磁场利用率太低了，如果我事先预料好粒子的运动轨迹，就可以限定一个最小的磁场了，想到这里，小明开心的给自己出了这样一道题！一质量为、电量为的带电粒子以速度从轴上的点垂直轴射入第一象限，第一象限某区域存在磁感强度大小为的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，粒子离开第一象限时速度方向与轴正方向夹角。如图所示（粒子仅受洛伦兹力），下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子带负电荷 B. 带电粒子在磁场中的做圆周运动的圆心角为60° C. 如果该磁场区域是圆形，则该磁场的最小面积是 D. 如果该磁场区域是矩形，则该磁场的最小面积是 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 小明心想，这样圆形矩形的磁场在现实中真的可以人为创造出来吗，简直就是出题老师折磨考生用的，不如我自己真的验证一下可以检测到的磁场，于是小明设计了下面的实验“研究电磁感应现象”。 （1）将图中所缺的导线补接完整； （2）如果在闭合开关时将线圈插入，发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关，且在线圈插入线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将__________（填“向左偏”或“向右偏”）；滑片不动，将原线圈迅速拔出副线圈，电流计指针将__________（填“向左偏”或“向右偏”）。 （3）闭合开关后，将线圈向下插入线圈时，线圈与线圈之间的作用力为__________。“引力”或“斥力”）。 12. 原来电磁感应就是电源！小明大彻大悟，说罢，便找物理老师借了若干器材想测量自己手中某个电源的电动势和内阻，顺便帮同桌小美测量一下她的电阻丝的电阻率。小明设计了如图（a）所示的电路；是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，是阻值为的保护电阻，滑动片与电阻丝接触始终良好。 （1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图（b）所示，其示数为________。 （2）实验时闭合开关，调节的位置，记录长度和对应的电压、电流，绘制出图（c）所示的图线。根据该图像，可得电源的电动势________（保留三位有效数字）、内阻________；实验中因电表内阻的影响，电动势测量值________真实值（填“大于”“等于”或“小于”）。 （3）根据实验数据作出的关系图像如图（d）所示，利用该图像，可求得电阻丝的电阻率约为__________（填正确选项）。 A. B. C. D. 13. 测量完电源的电动势和内阻后，小明马上就想用一下这个电源研究洛伦兹力的大小。如图所示，水平放置、间距为的平行金属导轨与电源、垂直导轨放置的金属杆构成闭合回路，整个空间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为，电源电动势为、内阻为，静止的金属杆接入电路的电阻为，不计其余的电阻。 （1）求金属杆受到的摩擦力的大小和方向； （2）已知金属杆的横截面积为S，单位体积内的自由电子个数为，求金属杆内平均每个自由电子受到的洛伦兹力的大小。 14. 小明发现，某一个方向的洛伦兹力居然是由垂直于该方向的速度决定的，这个性质可太巧妙了，于是小明设计了这样一个情景来研究洛伦兹力。如图所示，空间中存在垂直平面向内的匀强磁场，小物块质量为，带负电，不带电绝缘板质量为，受到水平恒力，水平地面光滑，物块与板间的动摩擦因数，重力加速度为，初始时物块与板均静止，板足够长。 （1）若，求刚开始运动时物块的加速度大小； （2）若，求物块与板刚发生相对运动时物块的速度大小； （3）若，若物块从开始运动到与木板分离所经过时间为，求物块的位移大小。 15. 动量定理竟有这样巧妙的应用，小明又一次感受到物理的神奇，原来物理题真的不难，一道看上去很难的题目就是几个简单的模型拼积木罢了，只要基本功到位，熟练掌握物理量背后的联系，物理就没有难题，想到此处，小明信心大增，想挑战一道自己以前从来都不敢看的题。如图所示的金属轨道，部分固定在水平面上，左侧与竖直弧形轨道平滑连接，右侧与足够长的倾斜轨道平滑连接，其中左侧部分轨道间距为，右侧部分轨道间距为，长度足够长，仅轨道的水平部分到之间存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。甲、乙两根均匀金属杆长度都是，电阻均为。质量分别为、，金属杆乙静置于右侧水平轨道上，将金属杆甲从左侧弧形轨道上距水平面高为处静止释放，当金属杆甲越过前已做匀速运动，金属杆乙与金属杆甲共速后冲上右侧倾斜轨道。一切摩擦都忽略不计，除两杆以外其余电阻均不计，整个运动过程中两杆与导轨始终保持良好接触且两杆未发生碰撞，重力加速度为。求： （1）金属杆甲刚进入磁场区域瞬间，金属杆乙加速度的大小； （2）金属杆乙沿右侧倾斜轨道上滑的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $